一种改善多芯片互联结构的均温性的方法及系统与流程

本发明总的来说涉及芯片散热。具体而言，本发明涉及一种改善多芯片互联结构的均温性的方法及系统。

背景技术：

1、随着芯片的集成规模越来越大，芯片的单位面积上需求的功率也越来越大。芯片的单位面积上的功率增加将导致芯片上的热流密度(热通量)的增加，使得芯片发热量增大，进而导致芯片的散热问题目益严重。尤其是对于多芯片互联的晶圆级芯片，由于多个芯片相互连接，因此当芯片发热严重并且温度分布不均匀时，很容易造成器件和设备的损坏。因此，需要提出一种可以改善多芯片互联结构的均温性的方法。

技术实现思路

1、为至少部分解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种改善多芯片互联结构的均温性的方法，包括下列步骤：

2、在基板上布置多个散热元件以形成散热层，其中布置在靠近散热层的第二侧的位置处的散热元件的散热能力高于靠近布置在靠近散热层的与第二侧相对的第一侧的位置处的散热元件的散热能力；

3、将所述散热层布置在芯片互联层上，其中所述芯片互联层包括多个晶粒；以及

4、将盖板层布置在所述散热层上，其中由所述散热层将所述芯片互联层产生的热量传导至所述盖板层，并且由所述盖板层与所述散热层进行换热。

5、在本发明一个实施例中规定，将所述散热层布置在芯片互联层上包括将多个散热元件的至少之一布置在所述多个晶粒之一之上。

6、在本发明一个实施例中规定，将每个散热元件布置在所述多个晶粒之一之上。

7、在本发明一个实施例中规定，由所述盖板层与所述散热层进行换热包括：

8、在所述盖板层的第一侧设置冷却剂入口，其中所述盖板层的第一侧与所述散热层的第一侧对应；

9、在所述盖板层的第二侧设置冷却剂出口，所述盖板层的第二侧与所述散热层的第一侧对应；以及

10、使冷却剂由所述盖板层的第一侧流向第二侧同时与所述散热层进行换热，并且从所述冷却剂出口流出。

11、在本发明一个实施例中规定，所述改善多芯片互联结构的均温性的方法还包括：

12、在所述基板与所述芯片互联层之间设置导热层，其中所述导热层被配置为将所述晶粒产生的热量传导至所述散热元件。

13、在本发明一个实施例中规定，将多个散热元件构造为具有不同的结构以具有不同的散热能力。

14、在本发明一个实施例中规定，将多个散热元件构造为具有不同的结构包括：

15、将多个所述散热元件构造为包括直线形翅片、波浪形翅片或者锯齿形翅片，其中所述锯齿形翅片的散热能力大于所述波浪形翅片的散热能力，并且所述波浪形翅片的散热能力大于所述直线形翅片的散热能力。

16、在本发明一个实施例中规定，将多个散热元件构造为具有不同的结构包括：

17、将多个所述散热元件构造为由多个翅片组成、由多个翅片和翅针组成、或者由多个翅针组成，其中所述翅针的散热能力大于所述翅片的散热能力。

18、在本发明一个实施例中规定，将多个散热元件构造为具有不同的结构包括：

19、将多个所述散热元件构造为包括不同形状的翅针，所述翅针的形状包括圆柱形以及方柱形，其中方柱形翅针的散热能力大于所述圆柱形翅针的散热能力；和\或

20、将多个所述散热元件构造为包括不同尺寸的翅针，其中多个第一尺寸翅针的散热能力大于多个第二尺寸翅针的散热能力，所述第一尺寸小于所述第二尺寸；和\或

21、将多个所述散热元件构造为包括不同间距的翅针，其中多个距离第一间距的翅针的散热能力大于多个距离第二间距的翅针的散热能力，所述第一间距小于所述第二间距。

22、本发明还提出一种改善多芯片互联结构的均温性的系统，包括：

23、芯片互联层，其包括多个晶粒；

24、散热层，其布置在所述芯片互联层上，所述散热层包括多个散热元件，其中布置在靠近散热层的第二侧的位置处的散热元件的散热能力高于靠近布置在靠近散热层的第一侧的位置处的散热元件的散热能力；以及

25、盖板层，其布置在所述散热层上，其中所述散热层将所述芯片互联层产生的热量传导至所述盖板层，并且所述盖板层与所述散热层进行换热。

26、本发明至少具有如下有益效果：本发明提出一种改善多芯片互联结构的均温性的方法，其中将散热元件构造为具有不同的结构以具有不同的散热能力，并且使布置在靠近散热层的第二侧的位置处的散热元件的散热能力高于靠近布置在靠近散热层的第一侧的位置处的散热元件的散热能力，可以有效改善多芯片互联结构的均温性。

技术特征：

1.一种改善多芯片互联结构的均温性的方法，其特征在于，包括下列步骤：

2.根据权利要求1所述的改善多芯片互联结构的均温性的方法，其特征在于，将所述散热层布置在芯片互联层上包括将多个散热元件的至少之一布置在所述多个晶粒之一之上。

3.根据权利要求2所述的改善多芯片互联结构的均温性的方法，其特征在于，将每个散热元件布置在所述多个晶粒之一之上。

4.根据权利要求1所述的改善多芯片互联结构的均温性的方法，其特征在于，由所述盖板层与所述散热层进行换热包括：

5.根据权利要求1所述的改善多芯片互联结构的均温性的方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的改善多芯片互联结构的均温性的方法，其特征在于，将多个散热元件构造为具有不同的结构以具有不同的散热能力。

7.根据权利要求6所述的改善多芯片互联结构的均温性的方法，其特征在于，将多个散热元件构造为具有不同的结构包括：

8.根据权利要求7所述的改善多芯片互联结构的均温性的方法，其特征在于，将多个散热元件构造为具有不同的结构包括：

9.根据权利要求8所述的改善多芯片互联结构的均温性的方法，其特征在于，将多个散热元件构造为具有不同的结构包括：

10.一种改善多芯片互联结构的均温性的系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及芯片散热技术领域，提出涉及一种改善多芯片互联结构的均温性的方法及系统，该方法包括在基板上布置多个散热元件以形成散热层，其中布置在靠近散热层的第二侧的位置处的散热元件的散热能力高于靠近布置在靠近散热层的第一侧的位置处的散热元件的散热能力；将散热层布置在芯片互联层上，其中所述芯片互联层包括多个晶粒；以及将盖板层布置在所述散热层上，其中由所述散热层将所述芯片互联层产生的热量传导至所述盖板层，并且由所述盖板层与所述散热层进行换热。本发明可以有效改善多芯片互联结构的均温性。

技术研发人员：李霞,姜申飞,胡杨,王浩,潘岳,王立华,朱小云,王磊,郝培霖,韩慧明,莫志文
受保护的技术使用者：上海人工智能创新中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15